¿Era correcta la teoría de la relatividad de Einstein mientras estaba vivo?

La teoría de la relatividad especial se “demostró correcta” más o menos en el momento de su creación. Era una solución a un rompecabezas (la validez de las ecuaciones de Maxwell en cualquier marco de referencia inercial) que ya era bien conocido y verificado experimentalmente (por ejemplo, el experimento de Michelson-Morley) pero que no se entendía bien (lo que condujo a intentos de construir cada vez más teorías complicadas de un éter electromagnético, que finalmente fue innecesaria por la teoría de Einstein.)

La teoría de la relatividad general (es decir, la gravedad de Einstein) tuvo un tiempo mucho más difícil. A diferencia de la relatividad especial, la relatividad general no fue una respuesta a una necesidad apremiante de una nueva teoría. Nació principalmente del deseo de Einstein de tratar los marcos de referencia inerciales y acelerados en pie de igualdad, y de encontrar una manera de formular las leyes de la física para que sigan siendo válidas en ambos.

No obstante, la relatividad general tenía tres predicciones específicas explicadas por Einstein. Primero, la precesión del perihelio de Mercurio: este ya era un rompecabezas astronómico conocido (durante décadas, los astrónomos estaban buscando un planeta hipotético dentro de la órbita de Mercurio que pudiera estar causando esto; el planeta incluso recibió un nombre, Vulcano). Las predicciones de la relatividad general estaban en buen acuerdo con los datos, aunque técnicamente esto realmente no era una predicción, ya que los datos se conocían con anticipación.

En segundo lugar, la curvatura de la luz. Aquí, lo importante no era solo que la gravedad de Einstein dobla los rayos de luz, sino que el ángulo de desviación es dos veces el valor que uno calcularía ingenuamente usando la teoría de la gravedad de Newton y una teoría de la luz corpuscular. La predicción de Einstein fue verificada por observación durante la expedición de Eddington en 1919 para observar el eclipse solar ese año. Esta confirmación convirtió a Einstein en la icónica superestrella científica en la que se convirtió. (Como giro interesante, algunos autores modernos cuestionan la integridad de los resultados de Eddington, sugiriendo que no pasaría el escrutinio moderno. La expedición de Eddington tuvo un momento muy difícil, llegando a partes remotas del mundo justo después del final de una guerra devastadora, y también tener que hacer frente a un clima impredecible, por supuesto, la predicción de Einstein se ha verificado repetidamente con mucha mayor precisión).

La tercera predicción fue el desplazamiento al rojo gravitacional de la luz: que los rayos de luz que salían bien de la gravedad, digamos, de una estrella pesada y compacta se desplazarían hacia el extremo rojo del espectro a medida que la luz pierde energía en el proceso. Ya a mediados de la década de 1920 hubo intentos de observar este desplazamiento al rojo gravitacional utilizando Sirio B, una estrella compañera muy compacta de Sirio con la masa del Sol pero comparable en tamaño a la Tierra, con una gravedad superficial unas 300,000 veces más fuerte que aquí en la tierra. Sin embargo, no fue hasta la década de 1950, después de la muerte de Einstein, que el desplazamiento al rojo gravitacional fue confirmado inequívocamente por la observación moderna.

Los niveles de anomalías que existen en el espacio se explican por cualquiera de las teorías que equivalen a la aproximación del “campo débil”, incluida la relatividad.

Estas teorías indican que la luz que pasa por un objeto masivo debe ser desviada por una medida del orden de un ángulo GM / c ^ 2 L, esto se observó en 1911 con el eclipse en ese momento.

Las principales teorías contendientes, como el gravitomagnetismo (Heaviside, 1893) también predicen esto, pero sufren una serie de nociones ideológicas, como un campo de energía negativo, y que el problema del perihelio de Mercurio se resuelve a partir de un movimiento adecuado del Sol en el sol sistema a 250 km (típico de las velocidades observadas en otras galaxias).

Pero estos son problemas ideológicos, en lugar de apartarse de la naturaleza.

Las teorías son realmente “probadas” correctas. Así no es como funciona la ciencia. Usamos una teoría para hacer predicciones, y hacemos experimentos para probar esas predicciones. Si los resultados de los experimentos no coinciden con la teoría, repensamos la teoría. Si lo hacen, decimos que tenemos evidencia que respalda la teoría.

Con eso en mente, encontramos MUCHA evidencia para todas las teorías de Einstein durante su vida.